Quanto mais micróbios houver em um solo, mais fértil ele se tornará. Nesta série, discutimos as muitas funções importantes que os microrganismos do solo desempenham na produção de um solo fértil e de culturas saudáveis.
Na Parte 2 desta série, vamos examinar as interações entre plantas e micróbios. Em um artigo de 2013 da Scientific American 1de 2013, o autor comentou que o trabalho dos agricultores “… não é um simples negócio de entradas e saídas – um pouco de água aqui, alguns pesticidas ali. Significa despertar para o que a agricultura sempre foi: uma colaboração com a vasta comunidade de micróbios.”
O que ele quis dizer com isso?
No negócio da agricultura, entender como a comunidade microbiana de um campo de cultivo (o “agribioma”) funciona e alavancar esse entendimento em uma aplicação prática pode, às vezes, significar a diferença entre o sucesso e o fracasso, entre o lucro e o prejuízo.
A primeira coisa que você deve entender sobre os micróbios é que há uma competição total ocorrendo na rizosfera (a área ao redor das raízes) da maioria das plantas.
Bilhões de micróbios estão competindo por recursos (alimento, água, espaço).
Como resultado dessa competição, os micróbios evoluíram para beneficiar suas plantas hospedeiras de várias maneiras, inclusive:
- Biofertilização (aumento do suprimento de minerais para a planta)
- Fitoestimulação (estimulação do crescimento das plantas por meio da produção de hormônios)
- Biocontrole (controle de doenças, principalmente por meio da competição e da produção de antibióticos e metabólitos antifúngicos)
Biofertilização: Fixação de nitrogênio
O nitrogênio é conhecido por ser um dos nutrientes mais essenciais para o crescimento das plantas.
Vejamos o exemplo simples da soja.
Os agricultores sabem há muito tempo que a alternância de soja (e outras leguminosas, como alfafa) com culturas de gramíneas (milho, trigo) é muito benéfica para as culturas de gramíneas porque o plantio de leguminosas resulta no aumento do nitrogênio essencial para o solo que as gramíneas não são capazes de produzir.
Na verdade, as leguminosas não estão produzindo o nitrogênio por si mesmas – seus nódulos radiculares fornecem um hospedeiro para as bactérias simbióticas Rhizobium fixadoras de nitrogênio.
No entanto, não se trata de uma relação simples: o processo envolvido é uma interação colaborativa fascinante entre as plantas e as bactérias. Quando as plantas leguminosas se encontram em condições de baixo nitrogênio, elas liberam algo chamado flavonoides (um quimioatraente) no solo por meio de suas raízes.
Os flavonoides estimulam as bactérias a liberar uma substância química que estimula a formação de nódulos nas plantas.
Quando os nódulos começam a se formar, os rizóbios usam um fio de infecção para penetrar nas paredes celulares, o que, por sua vez, desencadeia a rápida formação de células no local do nódulo.
Depois que as bactérias se instalam no nódulo, a planta fornece às bactérias os nutrientes e a energia necessários (na forma de carboidratos), enquanto as bactérias absorvem o dinitrogênio (N2) do ar e o convertem em amônia que pode ser usada pela planta – a mesma forma encontrada nos fertilizantes de nitrato de amônio e sulfato de amônio.
Todo esse processo é chamado de fixação biológica de nitrogênio.
A fixação de nitrogênio por leguminosas pode ser da ordem de 25 a 75 lb.
de nitrogênio por acre por ano em um ecossistema natural e até 250-500 lb.
por acre em um sistema de cultivo.
O principal mecanismo para liberar o nitrogênio dos nódulos das leguminosas para o solo é a decomposição do material vegetal morto das leguminosas; os micróbios adicionais do solo desempenham um papel importante para ajudar nessa decomposição. As condições que favorecem esse processo complicado, porém essencial, incluem solos com pH equilibrado e uma variedade de compostos de carbono e nitrogênio para as bactérias se alimentarem.
As condições desfavoráveis incluem a acidez do solo, altas concentrações de alumínio e manganês, deficiências de cálcio, fósforo e molibdênio, temperaturas extremas e condições físicas ruins do solo que restringem o fornecimento de água e a aeração.
Manter a exposição adequada das folhas à luz solar na planta leguminosa também é um componente necessário para o processo. Essa relação complexa e simbiótica fornece às plantas a fonte de nitrogênio de que elas precisam, enquanto as bactérias ganham um ambiente protegido de “casa inteligente” no qual podem conduzir suas atividades de produção de nitrogênio.
Produção de fósforo e a rede subterrânea
Os micróbios também desempenham um papel importante na disponibilização do fósforo (P) para as plantas.
Alguns fazem isso simplesmente promovendo o crescimento das raízes.
Há também bactérias e fungos (micorrizas – encontradas em aproximadamente 90% de todas as plantas) que disponibilizam o P por meio da mineralização e solubilização do P orgânico e fixo. Mas o mais fascinante são as extensas redes de micorrizas que são conhecidas por conectar plantas individuais para transferir água, carbono, nutrientes, compostos de defesa e aleloquímicos (substâncias químicas tóxicas produzidas pelas plantas para se defenderem de herbívoros ou plantas concorrentes) de planta para planta.
Essas redes podem resultar em maiores taxas de crescimento e sobrevivência de mudas e maior disponibilidade de inóculo para infecção.
Um estudo recente sugere que essas redes podem ser canais de sinalização entre plantas, influenciando a defesa contra insetos herbívoros e fungos necrotróficos foliares. 2
Cultivando o Agribioma
Como podemos ver, há um diálogo constante, um dar e receber, acontecendo entre as plantas e os micróbios em suas rizosferas.
Os produtores precisam estar cientes dessa importante relação simbiótica e certificar-se de que estão dando o mesmo cuidado ao que não pode ser visto (os micróbios) e ao que pode ser visto (as plantas).
As plantas e os micróbios precisam uns dos outros, e negligenciar um pode ser prejudicial ao outro. A Modern Farmer exagerou apenas um pouco no título de seu artigo de 2014, “Real Farmers Grow Soil, Not Crops” (Agricultores de verdade cultivam solo, não plantações).3 Na Parte 1 deste artigo, discutimos a importância de proteger os microrganismos benéficos por meio de abordagens equilibradas para o controle de pragas, mantendo o solo bem drenado e o mais livre de sal possível, adotando práticas que desenvolvam a matéria orgânica do solo, fazendo a rotação de culturas de forma a fornecer matéria orgânica diversificada ao solo e fornecendo coberturas de solo que reduzam a exposição do solo à luz solar.
Também é importante entender que o fator mais limitante para o crescimento microbiano saudável, depois da umidade adequada, é a disponibilidade de fontes de carbono orgânico.
A maioria dos microrganismos do solo precisa de carbono para construir seus corpos e oxidar para obter energia.
Ao planejar a nutrição para suas plantações, certifique-se de planejar também a nutrição baseada em carbono necessária para os micróbios benéficos nas rizosferas de suas plantações.
Atender às necessidades nutricionais dos micróbios do solo é importante para a fertilidade do solo e o rendimento ideal da cultura.
Pergunte ao seu representante de vendas da Fertilgold® Organics sobre como podemos ajudar. Na Parte 3 desta série, discutiremos a fitoestimulação e o biocontrole em mais detalhes. Referências
- Conniff R. Microbes Help Grow Better Crops (Micróbios ajudam a produzir melhores culturas), Scientific American, 1 de setembro de 2013.
Disponível em http://www.scientificamerican.com/article/microbes-help-grow-better-crops/. - Johnson D, Gilbert L. (2015).
Interplant signaling through hyphal networks (Sinalização entre plantas por meio de redes hifais). New Phytologist, 205(4):1488-53.
Disponível em http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.13115/pdf. - Barth, Brian.
Microbes Will Feed the World, or Why Real Farmers Grow Soil, Not Crops [Os micróbios alimentarão o mundo ou por que os verdadeiros agricultores cultivam o solo, não as plantações]. Modern Farmer, 22 de abril de 2014.
Disponível em http://modernfarmer.com/2014/04/microbes-will-feed-world-real-farmers-grow-soil-crops/.
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